RU2460966C1 - Method of beam control over rolling missile and beam-controlled rolling missile - Google Patents

Method of beam control over rolling missile and beam-controlled rolling missile Download PDF

Info

Publication number
RU2460966C1
RU2460966C1 RU2011109633/11A RU2011109633A RU2460966C1 RU 2460966 C1 RU2460966 C1 RU 2460966C1 RU 2011109633/11 A RU2011109633/11 A RU 2011109633/11A RU 2011109633 A RU2011109633 A RU 2011109633A RU 2460966 C1 RU2460966 C1 RU 2460966C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signals
rudders
rocket
missile
control
Prior art date
Application number
RU2011109633/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Викторович Гусев (RU)
Андрей Викторович Гусев
Владимир Иванович Морозов (RU)
Владимир Иванович Морозов
Игорь Алексеевич Недосекин (RU)
Игорь Алексеевич Недосекин
Владимир Михайлович Минаков (RU)
Владимир Михайлович Минаков
Виктор Иванович Тарасов (RU)
Виктор Иванович Тарасов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения" filed Critical Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority to RU2011109633/11A priority Critical patent/RU2460966C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2460966C1 publication Critical patent/RU2460966C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: proposed method comprises launching and moving missile in control field with rudders folded inside airframe in lengthwise grooves, opening radiation receiver and changing rudders in outside position. It includes generation of first and second channel control signals proportional to missile deviations in control field relative to sighting line in horizontal and vertical planes. It includes generation of carrier frequency periodic signals proportional to missile roll sine and cosine. It comprises demodulation of signals proportional to first and second actuator rudders by carrier frequency signals. Smoothing in frequency band Δω and subtracting signals smoothed in first and second channels from appropriate control signals. Besides, it comprises generation of control signals for first and second actuators by modulation of signal difference in first and second control signals by carrier frequency signals and rudder deviation signals in compliance with control signals. Deviations of rudders after missile start is performed inside missile airframe grooves. Extending rudders outside of airframe is executed after time interval τ3=(0.3…0.5)/Δω counted from the moment of radiation receiver opening.
EFFECT: higher accuracy.
3 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемая группа изобретений относится к области вооружения, в частности к области управляемых, вращающихся по углу крена ракет, и может быть использована при конструировании ракет, выстреливаемых из транспортно-пускового контейнера посредством стартового двигателя, работающего на неуправляемом участке полета, или выстреливаемых из канала ствола орудия с помощью метательного устройства.The proposed group of inventions relates to the field of armament, in particular to the field of guided rockets rotating along an angle of roll, and can be used in the design of missiles fired from a transport and launch container by means of a launch engine operating in an uncontrolled flight section, or fired from a gun barrel using a throwing device.

В настоящее время известен способ наведения управляемой ракеты, реализованный, например, в противотанковых комплексах "Кастет", "Бастион", "Рефлекс", "Штурм", "Кобра", "Вихрь" (Ангельский Р.Д. Отечественные противотанковые комплексы, Москва, ACT, Астрель, 2002, стр.74-75, 84, 100, 111-114, 175-177 [1]), включающий ориентирование пускового устройства с ракетой в направлении поля управления, перемещение ракеты в поле управления посредством выстреливания из пускового устройства, последующие открытие приемника излучения, раскрытие рулей и отклонение рулей пропорционально координатам ракеты в поле управления.Currently, there is a known guided missile guidance method, implemented, for example, in the Kastet, Bastion, Reflex, Sturm, Cobra, Whirlwind anti-tank systems (Angelsky R. D. Domestic anti-tank systems, Moscow , ACT, Astrel, 2002, pp. 74-75, 84, 100, 111-114, 175-177 [1]), including orienting the launcher with the missile in the direction of the control field, moving the rocket into the control field by firing from the starting device , subsequent opening of the radiation receiver, the disclosure of the rudders and the deviation of the rudders in proportion cial coordinates of the rocket in the control field.

Под полем управления здесь и далее понимается область определения координат ракеты относительно линии прицеливания и это может быть, например, поле зрения пеленгатора ракеты в командной системе управления, реализованной в комплексах "Штурм", "Кобра" или же информационное поле луча (радиолуча или луча лазера), формируемого прибором наведения в лучевой системе управления ракетой, реализованной в комплексах "Кастет", "Бастион", "Рефлекс", "Вихрь".Hereinafter, the control field is understood as the region of determining the coordinates of the rocket relative to the line of sight and this can be, for example, the field of view of the direction finder of the rocket in the command control system implemented in the Sturm, Cobra complexes or the information field of the beam (radio beam or laser beam) ), formed by the guidance device in the beam missile control system implemented in the Kastet, Bastion, Reflex, and Whirlwind complexes.

В литературе (В.И.Бабичев, В.В.Ветров и др. Основы устройства и функционирования артиллерийских управляемых снарядов, изд. ТулГУ, Тула, 2003, с.56-61, 71-74 [2] описан способ наведения управляемой ракеты, включающий ориентирование пускового устройства с ракетой в направлении поля управления (области внутри информационного луча лазера) под заданными углами соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, перемещение ракеты в поле управления посредством выстреливания из пускового устройства (ствола орудия), открытие приемника излучения, последующий перевод рулевых органов из исходного положения (внутри корпуса ракеты) в рабочее (снаружи корпуса) и отклонение рулей ракеты пропорционально координатам ракеты в поле управления.In the literature (V.I. Babichev, V.V. Vetrov and others. Fundamentals of the design and functioning of artillery guided shells, ed. TulSU, Tula, 2003, pp. 56-61, 71-74 [2] describes a guided missile guidance method including the orientation of the launcher with the missile in the direction of the control field (the area inside the laser information beam) at given angles in the horizontal and vertical planes, respectively, the movement of the rocket in the control field by firing from the launcher (gun barrel), opening the radiation receiver, osleduyuschy steering transfer bodies from the initial position (inside the missile body) to the working (outside the enclosure), and the deflection is proportional missile rocket coordinates in the control field.

Выполнение операций известного способа наведения ракет (комплексов "Кастет", "Рефлекс", "Вихрь") осуществляется следующим образом.The operations of the known method of guidance missiles (complexes "Brass knuckles", "Reflex", "Whirlwind") is as follows.

Оператор, обнаружив цель, совмещает линию прицеливания (оптическую ось прицела) и совпадающую с ней нулевую ось аппаратуры определения координат (оптическую ось источника лазерного излучения) с точкой прицеливания и производит пуск ракеты. Перемещение ракеты в поле управления осуществляется посредством выстреливания из канала ствола пушки или из контейнера, ориентированного в направлении поля управления под заданными углами соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях.The operator, having detected the target, combines the aiming line (optical axis of the sight) and the zero axis of the coordinate determination equipment (optical axis of the laser radiation source) coinciding with it with the aiming point and launches the rocket. The rocket is moved into the control field by firing from a gun barrel or from a container oriented in the direction of the control field at given angles in the horizontal and vertical planes, respectively.

После входа ракеты в поле управления начинает работать приемник излучения, установленный на ракете, и аппаратура определения координат воспринимает частотно-модулированное излучение лазера и, расшифровывая его, определяет координаты ракеты относительно оси лазерного излучателя (т.е. относительно линии прицеливания).After the rocket enters the control field, the radiation receiver mounted on the rocket starts to work, and the coordinate determination equipment senses the frequency-modulated laser radiation and, deciphering it, determines the coordinates of the rocket relative to the axis of the laser emitter (i.e., relative to the aiming line).

Сигналы, пропорциональные координатам ракеты относительно оси луча, поступают на вход блока рулевых приводов. Рули блока рулевых приводов, отклоняясь относительно своего среднего положения, создают действующий на ракету управляющий момент, что приводит к возникновению управляющих сил, которые удерживают ракету около центра поля управления в течение всего времени полета ракеты до цели.Signals proportional to the coordinates of the rocket relative to the axis of the beam are fed to the input of the steering gear unit. The rudders of the steering drive unit, deviating from their average position, create a control moment acting on the rocket, which leads to the emergence of control forces that keep the rocket near the center of the control field for the entire duration of the flight of the rocket to the target.

Этот способ управления реализован в управляемой в прямом луче лазера вращающейся по крену ракете, которая выстреливается метательным устройством из канала ствола орудия, имеющей замыкатель, электрически связанный с механизмом раскрытия рулей рулевого привода, [2], с.72-74.This control method is implemented in a rocket, which is driven in a direct beam of a laser and rolls along a roll, which is fired by a throwing device from the barrel of a gun that has a contactor electrically connected to the steering wheel opening mechanism, [2], pp. 72-74.

Начало функционирования приемника излучения ракеты совпадает по времени с моментом раскрытия защитной крышки приемника излучения (роль защитной крышки может играть поддон ракеты ([2], с.71), сброс которого происходит после выхода ракеты из канала ствола).The beginning of the functioning of the rocket radiation receiver coincides in time with the moment the protective cover of the radiation receiver opens (the rocket tray can play the role of a protective cover ([2], p. 71), which is reset after the rocket leaves the bore).

Например, для ракеты 9М119М после выхода ракеты из канала ствола происходит сброс поддона, при этом начинает функционировать приемник излучения и замыкаются контактные группы, одна из которых подает напряжение на электровоспламенитель механизма раскрытия рулей (механизм раскрытия рулей имеет пиротехнические приводы одноразового действия, работа которых основана на срабатывании электровоспламенителей с последующим преобразованием энергии расширяющихся газов в механическое перемещение [2], с.61).For example, for a 9M119M rocket, after the rocket leaves the bore, the pallet is reset, and the radiation receiver starts to function and contact groups close, one of which supplies voltage to the electric igniter of the rudder opening mechanism (the rudder opening mechanism has single-action pyrotechnic drives based on the operation of electric igniters, followed by the conversion of the energy of expanding gases into mechanical displacement [2], p.61).

Таким образом, имеет место совпадение моментов появления сигнала на приемнике излучения (выделения координат относительно оси лазерного луча) и отработки рулевым приводом выработанных по принятым сигналам команд управления.Thus, there is a coincidence of the moments of the appearance of the signal at the radiation receiver (allocation of coordinates relative to the axis of the laser beam) and the development of the steering gear generated by the received control commands.

В патенте РФ №2373479, МПК F41G 7/00 приведено описание способа формирования команд управления вращающейся вокруг продольной оси двухканальной ракетой, основанного на охвате рулевого привода гибкой обратной связью по огибающим выходных сигналов. Он заключается в том, что формируют сигналы управления U1, U2 первого и второго каналов, пропорциональные линейным отклонениям ракеты относительно линии прицеливания соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, формируют периодические сигналы несущей частоты s(γ), c(γ), пропорциональные синусу и косинусу угла крена γ ракеты, демодулируют сигналы, пропорциональные углам отклонения рулей первого и второго рулевых приводов, сигналами несущей частоты, вычитают полученные в результате демодуляции сигналы в первом и втором каналах из соответствующих сигналов управления и формируют сигналы управления первым и вторым рулевыми приводами посредством модуляции полученных сигналов разности в первом и втором каналах управления сигналами несущей частоты, дополнительно после демодуляции сигналы отклонения рулей первого и второго рулевых приводов пропускают через фильтры нижних частот с передаточной функциейRF patent No. 2373479, IPC F41G 7/00 describes a method for generating control commands for a two-channel missile rotating around a longitudinal axis, based on the coverage of the steering drive by flexible feedback along the envelopes of the output signals. It lies in the fact that they form control signals U 1 , U 2 of the first and second channels, proportional to the linear deviations of the rocket relative to the aiming line, respectively, in horizontal and vertical planes, form periodic signals of the carrier frequency s (γ), c (γ), proportional to the sine and the cosine of the angle of heel γ of the rocket, demodulate signals proportional to the angles of deviation of the rudders of the first and second steering gears with carrier frequency signals, subtract the signals obtained as a result of demodulation in the first and second channels ah of the respective control signals and generating control signals to the first and second steering transmission by modulating the received signal difference in the first and second carrier signals of frequency control channels further signals after demodulation the deflection of the first and second steering actuators are passed through low-pass filters having a transfer function

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
TФ=4·ξПЛ·TПЛ·nЭ, с; n=2·nЭ+3·ξПЛ;Where
Figure 00000002
T Ф = 4 · ξ PL · T PL · n Э , s; n = 2 · n E + 3 · ξ PL ;

Figure 00000003
;
Figure 00000004
, с,
Figure 00000003
;
Figure 00000004
, from,

kРП, kДУ - коэффициенты передачи соответственно рулевого привода, датчика углового отклонения руля;k RP , k ДУ - transmission coefficients, respectively, of the steering gear, the steering wheel angle sensor;

φЗЖ - желаемое значение запаса по фазе системы автоматического управления ракетой, …°,φ ЗЖ - the desired value of the phase margin of the automatic missile control system, ... °,

ξПЛ - относительный коэффициент демпфирования планера ракеты,ξ PL - the relative damping coefficient of the rocket glider,

fПЛ - собственная частота планера ракеты, Гц,f PL - the natural frequency of the rocket glider, Hz,

а перед модуляцией сигналы разности первого и второго каналов пропускают через фазовращатель на угол фазированияand before modulation, the signals of the difference of the first and second channels are passed through the phase shifter to the phasing angle

γФ0·τРП,γ Ф = ω 0 · τ RP ,

где ω0 - круговая частота вращения ракеты по крену, 1/с,where ω 0 - the circular frequency of rotation of the rocket roll, 1 / s,

τРП - эквивалентная постоянная времени рулевого привода, с.τ RP - equivalent time constant of the steering gear, sec.

Приведенный способ управления реализован в устройстве формирования команд (патент РФ №2373479, МПК F41G 7/00), блок-схема которого приведена на фиг.1. Устройство включает приемник излучения ПИ 1, бортовую аппаратуру электронную БАЭ 2, исполнительно-корректирующее устройство (ИКУ). ИКУ, в свою очередь, включает первый рулевой привод (РП1) 12, содержащий первый сумматор 13, первое триггерное устройство 17, первый и второй усилители мощности 19, 20, первую и вторую рулевые машинки 23, 24, первый потенциометр обратной связи (датчик углового отклонения руля) 27, второй рулевой привод (РП2) 15, содержащий второй сумматор 16, второе триггерное устройство 18, третий и четвертый усилители мощности 21, 22, третью и четвертую рулевые машинки 25, 26, второй потенциометр обратной связи 28, первый и второй блоки вычитания 3, 4, модуляторы 5, 6, 7, 8, 29, 30, 31, 32, третий сумматор 9, третий блок вычитания 11, четвертый блок вычитания 33, четвертый сумматор 34, первый усилитель 35, второй усилитель 36, источник стабилизированного напряжения 10, датчик угла крена гироскопического координатора 14, к которым добавлены фазовращатель, выполненный на четырех усилителях 35, 36, 37, 38, пятом сумматоре 39, пятом блоке вычитания 40 и два фильтра нижних частот (ФНЧ) 41, 42.The above control method is implemented in a command generation device (RF patent No. 2373479, IPC F41G 7/00), the block diagram of which is shown in FIG. The device includes a radiation receiver PI 1, on-board equipment electronic BAE 2, performance-correcting device (IKU). IKU, in turn, includes the first steering gear (RP1) 12, containing the first adder 13, the first trigger device 17, the first and second power amplifiers 19, 20, the first and second steering machines 23, 24, the first feedback potentiometer (angle sensor steering deviation) 27, the second steering drive (RP2) 15, containing the second adder 16, the second trigger device 18, the third and fourth power amplifiers 21, 22, the third and fourth steering machines 25, 26, the second feedback potentiometer 28, the first and second subtraction blocks 3, 4, modulators 5, 6, 7, 8, 29, 30, 31, 32, tr thium adder 9, third subtraction unit 11, fourth subtraction unit 33, fourth adder 34, first amplifier 35, second amplifier 36, stabilized voltage source 10, roll angle sensor of the gyroscopic coordinator 14, to which a phase shifter made on four amplifiers 35, 36 is added , 37, 38, the fifth adder 39, the fifth block of subtraction 40 and two low-pass filters (LPF) 41, 42.

В системе управления ракетой устройство выполняет функции коррекции сигналов управления и преобразования сигналов из измерительной (лучевой) системы координат в связанную с вращающейся ракетой систему координат. Передаточная функция исполнительно-корректирующего устройстваIn a missile control system, the device performs the functions of correcting control signals and converting signals from a measuring (beam) coordinate system into a coordinate system associated with a rotating missile. Transfer function of the corrective device

Figure 00000005
Figure 00000005

где ТФ - постоянная времени фильтра нижних частот,where T f - the time constant of the low-pass filter,

n=1+KРП·KДУ·KФНЧ;

Figure 00000006
,n = 1 + K RP · K DU · K low-pass filter ;
Figure 00000006
,

идентична передаточной функции широко используемого для коррекции систем управления (в том числе систем телеуправления ракетами) дифференцирующего фильтра, т.е. ИКУ обладает ярко выраженными дифференцирующими свойствами.identical to the transfer function of the differentiating filter widely used for correcting control systems (including missile telecontrol systems), i.e. IKU has pronounced differentiating properties.

Известный способ управления реализует радиальную коррекцию траектории ракеты, при которой ликвидация отклонения ракеты от линии прицеливания происходит по кратчайшему пути и обеспечивают требуемые устойчивость и точность контура управления ракетой.The known control method implements radial correction of the trajectory of the rocket, in which the elimination of the deviation of the rocket from the line of sight occurs along the shortest path and provide the required stability and accuracy of the missile control loop.

Однако последовательность операций в способе управления ракетой не обеспечивает необходимой точности вывода ракеты на ось информационного поля на начальном участке при совпадении по времени моментов начала работы приемника излучения и раскрытия рулей. Вследствие того, что к моменту начала работы приемника излучения ракета находится в луче, то сигналы координат поступают на вход ИКУ в виде скачка напряжения. В результате на выходе ИКУ возникнет переходный процесс, обусловленный как собственными переходными процессами в замкнутом контуре ИКУ с момента замыкания обратных связей, так и скачкообразным изменением напряжения на его входе в момент начала функционирования приемника излучения.However, the sequence of operations in the missile control method does not provide the necessary accuracy of launching the missile to the axis of the information field in the initial section, when the timing of the start of the radiation receiver and the opening of the rudders coincide. Due to the fact that the rocket is in the beam by the time the radiation receiver starts to work, the coordinate signals arrive at the IKU input in the form of a voltage jump. As a result, a transient process arises at the output of the IKU, due to both its own transient processes in the closed circuit of the IKU from the moment of feedback closure, and an abrupt change in the voltage at its input at the time the radiation receiver starts functioning.

Исполнительно-корректирующее устройство, реализующее известный способ, в силу своих дифференцирующих свойств многократно усилит (подчеркнет) этот скачок напряжения, и в результате воздействия сформированной таким образом команды управления ракета может значительно отклониться от линии визирования вплоть до выхода из поля управления, что приведет к увеличению времени вывода ракеты на линию прицеливания и соответственно к увеличению ближней границы зоны поражения комплекса или потере ракеты.The performance-correcting device that implements the known method, by virtue of its differentiating properties, will repeatedly amplify (emphasize) this voltage surge, and as a result of the action of the control command formed in this way, the rocket can significantly deviate from the line of sight until it leaves the control field, which will lead to an increase the time of the rocket’s withdrawal to the line of sight and, accordingly, to increase the near border of the zone of damage to the complex or the loss of the rocket.

Длительность переходного процесса на выходе ИКУ определяется постоянной времени знаменателя передаточной функции ИКУ и составляет 3·ТФ/n. Таким образом, в течение некоторого времени после начала работы приемника излучения и раскрытия рулей рулевой привод отрабатывает наряду с командами управления, формируемыми в соответствии с принятым законом управления, "ложные" команды, обусловленные переходными процессами на выходе ИКУ и приводящие к дополнительным (нерасчетным) уводам ракеты от линии визирования и, как следствие этого, увеличению времени переходного процесса.The duration of the transient at the output of the time constant determined by the ICU of the denominator of the transfer function and the CGI of 3 · T V / n. Thus, for some time after the start of the radiation receiver and the steering wheels open, the steering drive, along with the control commands formed in accordance with the adopted control law, performs “false” commands due to transient processes at the output of the IKU and leading to additional (non-calculated) withdrawals missiles from the line of sight and, as a consequence of this, an increase in the transition process.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности вывода ракеты на линию визирования цели и уменьшение времени переходного процесса при выводе ракеты и соответственно уменьшение ближней границы зоны поражения комплекса.The objective of the invention is to increase the accuracy of the launch of the rocket to the line of sight of the target and reduce the time of the transition process during the launch of the rocket and, accordingly, reduce the near border of the affected area of the complex.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе управления по лучу вращающейся по крену ракетой, включающем пуск и перемещение ракеты в поле управления со сложенными в продольных пазах внутри корпуса ракеты рулями, открытие приемника излучения и перевод рулей в наружное по отношению к корпусу ракеты положение, формирование сигналов управления первого и второго каналов, пропорциональных отклонениям ракеты в поле управления относительно линии прицеливания соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, формирование периодических сигналов несущей частоты s(γ), c(γ), пропорциональных синусу и косинусу угла крена γ ракеты, демодуляцию сигналов, пропорциональных углам отклонения рулей первого и второго рулевых приводов, сигналами несущей частоты, сглаживание в полосе частот Δω и вычитание полученных в результате сглаживания сигналов в первом и втором каналах из соответствующих сигналов управления, формирование сигналов управления первым и вторым рулевыми приводами посредством модуляции полученных сигналов разности в первом и втором каналах управления сигналами несущей частоты и отклонение рулей в соответствии с сигналами управления, отклонение рулей после пуска ракеты производят в пазах внутри корпуса ракеты, а перевод рулей в наружное положение осуществляют по истечении времени τЗ=(0.3…0.5)/Δω, отсчитываемого от момента открытия приемника излучения.The problem is solved due to the fact that in the way of controlling the beam of a rocket rotating along the roll, which includes launching and moving the rocket in the control field with rudders folded in longitudinal grooves inside the rocket body, opening the radiation receiver and moving the rudders to the outer position relative to the rocket body the formation of control signals of the first and second channels proportional to the deviations of the rocket in the control field relative to the line of sight in the horizontal and vertical planes, respectively, periodic signals of the carrier frequency s (γ), c (γ), proportional to the sine and cosine of the angle of heel γ of the rocket, demodulation of signals proportional to the rudder angles of the first and second steering drives, carrier frequency signals, smoothing in the frequency band Δω and subtraction of the resulting smoothing signals in the first and second channels from the corresponding control signals, generating control signals of the first and second steering gears by modulating the received difference signals in the first and second channels is controlled with carrier frequency signals and rudder deflection in accordance with control signals, rudder deflection after rocket launch is made in the grooves inside the rocket body, and rudders are moved to the outside position after the time τ З = (0.3 ... 0.5) / Δω, counted from the moment of opening radiation receiver.

Предлагаемый способ управления реализуется за счет того, что в управляемую по лучу вращающуюся по крену ракету, выстреливаемую из пускового устройства посредством стартового двигателя или метательного устройства, содержащую корпус с продольными пазами для размещения рулей, замыкатель, срабатывающий после окончания работы стартового двигателя или сброса поддона, механизм раскрытия рулей, последовательно соединенные приемник излучения, бортовую аппаратуру электронную, ИКУ, включающее блок рулевых приводов, охваченных гибкими отрицательными обратными связями по огибающей выходных сигналов рулевых приводов, включающими фильтры нижних частот с полосой пропускания Δω, введен блок электронной задержки раскрытия рулей на время τЗ, вход которого соединен с замыкателем, а выход - с приводом механизма раскрытия рулей, причем величину временной задержки выбирают в интервале τЗ=(0.3…0.5)/Δω, а продольные пазы под каждый руль в корпусе ракеты выполнены ширинойThe proposed control method is implemented due to the fact that a beam-guided missile rotating along the roll, fired from the starting device by means of a starting engine or propelling device, comprising a housing with longitudinal grooves to accommodate the rudders, a contact closure that is triggered after the end of the starting engine or reset of the pallet, rudder opening mechanism, radiation receiver connected in series, electronic on-board equipment, IKU, including a block of steering drives covered by flexible negatives By integrating feedback envelopes of the output signals of the steering drives, including low-pass filters with a passband Δω, an electronic rudder delay delay unit has been introduced for a time τ З , the input of which is connected to the contactor, and the output is connected to the rudder opening drive, and the time delay value is selected in the interval τ З = (0.3 ... 0.5) / Δω, and the longitudinal grooves for each steering wheel in the rocket body are made wide

Δ=2Rsin(k·δm),Δ = 2Rsin (k · δ m ),

где R - максимальный радиус ометания руля в сложенном положении;where R is the maximum throwing radius of the steering wheel in the folded position;

δm - максимальный угол отклонения руля от нулевого положения в раскрытом положении;δ m - the maximum angle of deviation of the steering wheel from the zero position in the open position;

k - коэффициент использования линейной зоны пеленгационной характеристики поля управления, выбираемый из соотношенияk is the utilization coefficient of the linear zone of the direction-finding characteristic of the control field, selected from the relation

hm/hЛ≤k≤1,h m / h L ≤k≤1,

где hm - максимально возможные отклонения ракеты от оси поля управления на участке времени от момента начала работы приемника излучения до момента раскрытия рулей;where h m are the maximum possible deviations of the rocket from the axis of the control field in the time interval from the moment the radiation receiver starts operating until the rudders open;

hЛ - линейная зона пеленгационной характеристики поля управления луча.h L is the linear zone of the direction-finding characteristic of the beam control field.

Величина hm определяется характеристиками технического рассеивания ракет данного комплекса на неуправляемом участке траектории полетаThe value of h m is determined by the characteristics of the technical dispersion of missiles of this complex on an uncontrolled portion of the flight path

hm=3·σ;h m = 3 · σ;

где σ - среднеквадратичное отклонение координат ракеты от оси поля управления на участке траектории до момента раскрытия рулей.where σ is the standard deviation of the missile coordinates from the axis of the control field in the path section until the rudders open.

Технический результат достигается разноской по времени начала работы приемника излучения и раскрытия рулей привода, что обеспечивается введением блока электронной временной задержки раскрытия рулей, своим входом подключенным к замыкателю стартового двигателя или метательного устройства, а выходом - к механизму раскрытия рулей. Необходимое время задержки τЗ раскрытия рулей определяется из условия окончания переходного процесса на выходе ИКУ.The technical result is achieved by posting the start time of the radiation receiver and opening the rudders of the drive, which is ensured by the introduction of an electronic time delay block for opening the rudders, with its input connected to the closure of the starting engine or propelling device, and the output to the rudder opening mechanism. The necessary delay time τ 3 disclosure of the rudders is determined from the condition for the end of the transition process at the output of the IKU.

С точки зрения обеспечения необходимых запасов устойчивости в контуре управления ракетой число n (разнос корректирующего фильтра) выбирается равным 6…10, поэтому время задержки τЗ должно составлять (0.3…0.5)/Δω. Таким образом, поставленная задача достигается за счет исключения подчеркивания скачка напряжения на входе ИКУ при разноске по времени моментов начала функционирования приемника излучения и раскрытия рулей с обеспечением замыкания контура ИКУ при сложенных рулях за счет выполнения в корпусе ракеты для каждого руля продольного паза определенных размеров. Рули в сложенном положении могут отклоняться в пазах на небольшие углы, достаточные для замыкания обратных связей ИКУ.From the point of view of ensuring the necessary stability reserves in the missile control loop, the number n (correction filter spacing) is chosen to be 6 ... 10, so the delay time τ З should be (0.3 ... 0.5) / Δω. Thus, the task is achieved by eliminating the emphasis on the voltage jump at the input of the IKU when the timing of the start of operation of the radiation receiver and the rudders are opened, ensuring that the IKU circuit is closed when the rudders are folded due to the execution of a longitudinal groove of a certain size in each rocket body. The rudders in the folded position can deviate in the grooves at small angles sufficient to close the feedback of the IKU.

Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 приведена блок-схема устройства - ближайшего аналога, на фиг.2, а сверху вниз представлены эпюры отклонений ракеты от оси луча и соответствующей команды, формируемой исполнительно-корректирующим устройством, а также эпюра угловых отклонений рулей в зависимости от времени для устройства-прототипа, а на фиг.2, b - для предлагаемой управляемой вращающейся по крену ракеты, на фиг.3 приведена блок-схема этой ракеты.The invention is illustrated by graphic materials, in which Fig. 1 shows a block diagram of a device that is the closest analogue, in Fig. 2, and plots of missile deviations from the axis of the beam and the corresponding command generated by the corrective-correcting device, as well as the diagram of angular deviations are presented from top to bottom. rudders depending on the time for the prototype device, and in FIG. 2, b for the proposed guided missile rotating along the roll, FIG. 3 shows a block diagram of this missile.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется на фиг.3, где приведена блок-схема управляемой вращающейся по крену ракеты 43, в состав которой входит стартовый двигатель 44 (для варианта выстреливания ракеты из контейнера) или метательное устройство (в составе выстрела для варианта выстреливания ракеты из канала ствола пушки), замыкатель 45. Ракета снабжена исполнительно-корректирующим устройством 46, построенным на основе охвата рулевых приводов по огибающей выходных сигналов с установленными в обратных связях фильтрами нижних частот с постоянной времени ТФ (для упрощения на фиг.3 показан один привод).The essence of the invention is illustrated in figure 3, which shows a block diagram of a controlled roll-roll rocket 43, which includes a start engine 44 (for the option of firing a rocket from a container) or a throwing device (as part of a shot for a variant of firing a rocket from the bore guns), contactor 45. The missile is equipped with a performance-correcting device 46, built on the basis of the coverage of the steering gears along the envelope of the output signals with low-pass filters installed in feedbacks with toyannoy time T P (for simplicity in Figure 3 illustrates one motor).

Блок электронной временной задержки раскрытия рулей 47 своим входом соединен с выходом замыкателя 45, а выходом - с механизмом раскрытия рулей 49.The electronic time delay block of the disclosure of the rudders 47 is connected by its input to the output of the contactor 45, and the output is connected with the disclosure of the rudders 49.

Сигнал с выхода приемника излучения 1 в виде напряжений, пропорциональных отклонениям ракеты относительно оси луча, поступает на вход бортовой аппаратуры 2 и далее на вход ИКУ 46, включающего рулевые приводы и фильтры нижних частот. Рули 48 уложены в продольные пазы 50, выполненные в корпусе ракеты.The signal from the output of the radiation receiver 1 in the form of voltages proportional to the missile deflection relative to the axis of the beam is fed to the input of the on-board equipment 2 and then to the input of the IKU 46, including steering gears and low-pass filters. Rudders 48 are laid in longitudinal grooves 50 made in the rocket body.

Взаимодействие элементов устройства в полете происходит следующим образом.The interaction of the elements of the device in flight is as follows.

После окончания работы стартового двигателя (метательного устройства) происходит открытие крышки приемника излучения (сброс поддона), и на его выходе появляются сигналы координат в виде скачка напряжения, поступающие на вход ИКУ, которое начинает функционировать с момента старта ракеты вследствие замыкания контура исполнительно-корректирующего устройства из-за возможности рулей в сложенном положении отклоняться от нулевого положения в соответствии с командой управления.After the start engine (throwing device) is finished, the cover of the radiation receiver is opened (the pallet is reset), and coordinate signals in the form of a voltage surge appearing on the output of the IKU, which begins to function from the moment the rocket starts, due to the closure of the circuit of the execution-correcting device, appear on its output due to the possibility of the rudders in the folded position to deviate from the zero position in accordance with the control command.

Возможность отклонения руля в сложенном положении под действием сигналов управления достигается благодаря продольному пазу 50, выполненному в корпусе ракеты со стороны каждого из рулей 48.The possibility of deflecting the rudder in the folded position under the action of control signals is achieved due to the longitudinal groove 50 made in the rocket body from each of the rudders 48.

С момента скачкообразного изменения сигналов в исполнительно-корректирующем устройстве происходит собственный переходный процесс и его реакция на скачок, т.е. оно наряду с необходимым законом управления вырабатывает ложные команды в течение времени τЗ=(0.3…0.5)/Δω, которые отрабатываются рулями из-за возможности их разворота в сложенном положении, но не влияют на полет ракеты, так как раскрытие рулей благодаря блоку электронной временной задержки происходит через время τЗ, когда выработка "ложных" команд прекращается. Как видно на фиг.3, b на участке от tП (времени начала работы приемника) до tР (момента раскрытия рулей) рули колеблются в сложенном положении, при этом максимальный угол отклонения рулей определяется шириной паза Δ.From the moment of an abrupt change in the signals in the execution-correcting device, its own transient process and its reaction to the jump, i.e. it, along with the necessary control law, generates false commands during the time τ З = (0.3 ... 0.5) / Δω, which are worked out by the rudders because of the possibility of their rotation in the folded position, but do not affect the flight of the rocket, since the disclosure of the rudders due to the electronic unit time delay occurs after a time τ W , when the development of "false" commands stops. As can be seen in figure 3, b in the area from t P (the time the receiver starts to work) to t P (the moment the rudders open) the rudders oscillate in the folded position, and the maximum rudder deflection angle is determined by the groove width Δ.

Блок электронной временной задержки выполнен, например, на основе схемы электронного реле времени, приведенной в книге Ф.Ф.Андреева. Электронные устройства автоматики. М.: Машиностроение, 1978, с.283, рис.206, б. При выходе ракеты из пускового устройства (пускового контейнера или канала ствола орудия) срабатывает замыкатель, и напряжение с выхода бортовой батареи подается на вход блока электронной временной задержки, который задерживает подачу напряжения на электровоспламенитель механизма раскрытия рулей.The electronic time delay block is made, for example, on the basis of the electronic time relay circuit shown in the book by F.F. Andreev. Electronic automation devices. M .: Mechanical Engineering, 1978, p. 283, fig. 206, b. When the rocket leaves the launch device (launch container or channel of the gun’s barrel), a contactor is activated, and the voltage from the output of the onboard battery is supplied to the input of the electronic time delay unit, which delays the voltage supply to the electric igniter of the rudder opening mechanism.

Приемник излучения, метательное устройство, замыкатель и механизм раскрытия рулей могут быть выполнены аналогично соответствующим элементам ракеты 9М119М, с.54, 61, 67, [2]. Бортовая аппаратура электронная, исполнительно-корректирующее устройство могут быть выполнены так же, как в патенте РФ №2373479.The radiation receiver, throwing device, contactor and the mechanism for opening the rudders can be performed similarly to the corresponding elements of the rocket 9M119M, p.54, 61, 67, [2]. Electronic on-board equipment, a corrective-correcting device can be made in the same way as in RF patent No. 2373479.

Таким образом, в предлагаемой ракете переходный процесс на выходе исполнительно-корректирующего устройства, обусловленный как собственными переходными процессами, возникающими с момента замыкания обратных связей, охватывающих рулевые приводы, так и скачкообразными изменениями сигналов координат ракеты на его входе в момент начала работы приемника излучения заканчивается к моменту раскрытия рулей, что исключает полностью воздействие "ложных" команд, приводящих к дополнительному уводу ракеты от луча на начальном участке полета, т.е. к увеличению ближней зоны поражения комплекса или потере ракеты.Thus, in the proposed rocket, the transition process at the output of the execution-correcting device, due to both its own transient processes that occur from the moment feedback is closed, covering the steering gears, and abrupt changes in the coordinates of the rocket at its entrance at the time the radiation receiver starts operating, ends the moment the rudders open, which completely eliminates the effect of “false” commands, leading to additional withdrawal of the rocket from the beam in the initial portion of the flight, i.e. to increase the near zone of damage to the complex or the loss of a rocket.

Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить время переходного процесса в контуре управления ракетой при выводе ее на ось луча и значительно уменьшить ближнюю границу зоны поражения комплекса за счет разнесения по времени моментов начала работы приемника излучения и раскрытия рулей рулевого привода (раскрытие рулей происходит после начала работы приемника излучения) и дополнительного замыкания контура исполнительно-корректирующего устройства при сложенных в корпусе ракеты рулях с обеспечением возможности отклонения рулей в пазах внутри корпуса ракеты на углы, определяемые шириной паза. При этом скачкообразные изменения сигналов координат ракеты на входе приемника излучения в начальный момент его работы и формируемые при этом "ложные" команды не приводят к дополнительному уводу ракеты от центра луча на начальном участке полета, так как эти команды отрабатываются рулями ракеты, находящимися в сложенном положении внутри корпуса ракеты.The proposed technical solution allows to reduce the transition time in the missile control circuit when it is output to the axis of the beam and significantly reduce the near boundary of the zone of damage to the complex by spacing the timing of the start of the radiation receiver and the steering wheel opening (the steering wheels open after the radiation receiver starts working) ) and additional circuit closure of the executive-correcting device when the rudders are folded in the rocket body with the possibility of rudder deflection in the grooves inside the missile body at angles determined by the width of the groove. In this case, spasmodic changes in the rocket coordinate signals at the input of the radiation receiver at the initial moment of its operation and the “false” commands generated in this case do not lead to additional missile withdrawal from the center of the beam at the initial flight stage, since these commands are processed by the rocket rudders in the folded position inside the rocket body.

Техническая реализация предлагаемой управляемой вращающейся по крену ракеты подтверждена лабораторными и стрельбовыми испытаниями противотанкового управляемого вооружения "Вихрь".The technical implementation of the proposed guided missile rotating roll is confirmed by laboratory and firing tests of the Whirlwind antitank guided weapons.

Claims (3)

1. Способ управления по лучу вращающейся по крену ракетой, включающий пуск и перемещение ракеты в поле управления со сложенными в продольных пазах внутри корпуса ракеты рулями, открытие приемника излучения и перевод рулей в наружное по отношению к корпусу ракеты положение, формирование сигналов управления первого и второго каналов, пропорциональных отклонениям ракеты в поле управления относительно линии прицеливания соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, формирование периодических сигналов несущей частоты s(γ), c(γ), пропорциональных синусу и косинусу угла крена γ ракеты, демодуляцию сигналов, пропорциональных углам отклонения рулей первого и второго рулевых приводов, сигналами несущей частоты, сглаживание в полосе частот Δω и вычитание полученных в результате сглаживания сигналов в первом и втором каналах из соответствующих сигналов управления, формирование сигналов управления первым и вторым рулевыми приводами посредством модуляции полученных сигналов разности в первом и втором каналах управления сигналами несущей частоты и отклонение рулей в соответствии с сигналами управления, отличающийся тем, что после пуска ракеты отклонение рулей производят в пазах внутри корпуса ракеты, а перевод рулей в наружное положение осуществляют по истечении времени τЗ=(0,3…0,5)/Δω, отсчитываемого от момента открытия приемника излучения.1. A method of controlling a roll of a roll of a rocket rotating along the roll, including launching and moving the rocket in the control field with rudders folded in the longitudinal grooves inside the rocket body, opening the radiation receiver and moving the rudders to an external position relative to the rocket body, generating control signals of the first and second channels proportional to missile deviations in the control field relative to the aiming line, respectively, in horizontal and vertical planes, the formation of periodic signals of the carrier frequency s (γ), c (γ) proportional to the sine and cosine of the rocket angle γ of the rocket, demodulation of signals proportional to the rudder angles of the first and second steering gears, carrier frequency signals, smoothing in the frequency band Δω and subtracting the resulting smoothing signals in the first and second channels from the corresponding control signals, generating control signals of the first and second steering gears by modulating the received difference signals in the first and second control channels of the carrier frequency signals and steering deviation in accordance with the control signals, characterized in that after the launch of the rocket the rudders are deflected in the grooves inside the rocket body, and the rudders are moved to the outside position after the time τ З = (0.3 ... 0.5) / Δω, counted from the moment opening the radiation receiver. 2. Управляемая по лучу вращающаяся по крену ракета, выстреливаемая из пускового устройства посредством стартового двигателя или метательного устройства, содержащая корпус с продольными пазами для размещения рулей, замыкатель, срабатывающий после окончания работы стартового двигателя или сброса поддона, механизм раскрытия рулей, последовательно соединенные приемник излучения, бортовую аппаратуру электронную, исполнительно-корректирующее устройство, включающее рулевые приводы, охваченные гибкими обратными связями по огибающим выходных сигналов рулевых приводов, содержащими фильтры нижних частот с полосой пропускания Δω, отличающаяся тем, что она снабжена блоком электронной временной задержки раскрытия рулей на время τЗ, вход которого соединен с замыкателем, а выход - с механизмом раскрытия рулей, причем величину временной задержки τЗ выбирают в интервале (0,3…0,5)/Δω.2. A beam-driven roll-rolling missile fired from a launch device by means of a starting engine or propelling device, comprising a housing with longitudinal grooves for placing the rudders, a contact closure that is triggered after the start engine has run or the pallet has been reset, rudder opening mechanism, radiation receiver connected in series, , on-board equipment, electronic, performance-correcting device, including steering gears covered by flexible envelope feedback signals of steering drives containing low-pass filters with a passband Δω, characterized in that it is equipped with an electronic time delay unit for opening the rudders for a time τ З , the input of which is connected to the contactor, and the output has a mechanism for opening the rudders, and the value of the time delay τ 3 choose in the range (0.3 ... 0.5) / Δω. 3. Ракета по п.2, отличающаяся тем, что продольные пазы под каждый руль в корпусе ракеты выполнены шириной
Δ=2Rsin(k·δm), где
R - максимальный радиус ометания руля в сложенном положении;
δm - максимальный угол отклонения руля от нулевого положения в раскрытом положении;
k - коэффициент использования линейной зоны пеленгационной характеристики поля управления, выбираемый из соотношения
hm/hЛ≤k≤1, где
hm - максимально возможные отклонения ракеты от оси поля управления на участке времени от момента начала работы приемника излучения до момента раскрытия рулей;
hЛ - линейная зона пеленгационной характеристики поля управления луча.
3. The rocket according to claim 2, characterized in that the longitudinal grooves under each steering wheel in the rocket body are made wide
Δ = 2Rsin (k · δ m ), where
R is the maximum radius of throwing the steering wheel in the folded position;
δ m - the maximum angle of deviation of the steering wheel from the zero position in the open position;
k is the utilization coefficient of the linear zone of the direction-finding characteristic of the control field, selected from the relation
h m / h L ≤k≤1, where
h m - the maximum possible deviation of the rocket from the axis of the control field at a time interval from the moment the radiation receiver starts operating until the rudders open;
h L is the linear zone of the direction-finding characteristic of the beam control field.
RU2011109633/11A 2011-03-14 2011-03-14 Method of beam control over rolling missile and beam-controlled rolling missile RU2460966C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109633/11A RU2460966C1 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Method of beam control over rolling missile and beam-controlled rolling missile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109633/11A RU2460966C1 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Method of beam control over rolling missile and beam-controlled rolling missile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2460966C1 true RU2460966C1 (en) 2012-09-10

Family

ID=46939023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011109633/11A RU2460966C1 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Method of beam control over rolling missile and beam-controlled rolling missile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2460966C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0064168B1 (en) * 1981-05-04 1988-03-09 Hughes Aircraft Company Jitter compensated scene stabilized missile guidance system
FR2694626A1 (en) * 1992-08-07 1994-02-11 Thomson Csf Automatic guidance procedure for missile - avoids interaction between pitch roll and yaw control systems for symmetrically controlled missiles.
RU2235969C1 (en) * 2002-12-03 2004-09-10 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Device for formation of commands to control a rocket rotating around its longitudinal axis
RU2373479C1 (en) * 2008-04-10 2009-11-20 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Method to generate control instruction for spinning two-channel rocket and device to this end
RU2402743C1 (en) * 2009-11-16 2010-10-27 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Method and system of spinning missile homing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0064168B1 (en) * 1981-05-04 1988-03-09 Hughes Aircraft Company Jitter compensated scene stabilized missile guidance system
FR2694626A1 (en) * 1992-08-07 1994-02-11 Thomson Csf Automatic guidance procedure for missile - avoids interaction between pitch roll and yaw control systems for symmetrically controlled missiles.
RU2235969C1 (en) * 2002-12-03 2004-09-10 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Device for formation of commands to control a rocket rotating around its longitudinal axis
RU2373479C1 (en) * 2008-04-10 2009-11-20 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Method to generate control instruction for spinning two-channel rocket and device to this end
RU2402743C1 (en) * 2009-11-16 2010-10-27 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Method and system of spinning missile homing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7851732B2 (en) System and method for attitude control of a flight vehicle using pitch-over thrusters
RU2659622C1 (en) Rotating along the roll angle with direction gyroscope to the target acquisition zone by the homing head rocket outputting method and system for its implementation
US4198015A (en) Ideal trajectory shaping for anti-armor missiles via time optimal controller autopilot
US20200400412A1 (en) Guidance, navigation and control for ballistic projectiles
US20170307334A1 (en) Apparatus and System to Counter Drones Using a Shoulder-Launched Aerodynamically Guided Missile
CA1092218A (en) Method and system for gravity compensation of guided missiles or projectiles
EP0105918B1 (en) Terminally guided weapon delivery system
Morrison et al. Guidance and control of a cannon-launched guided projectile
US11601214B2 (en) System and method for nulling or suppressing interfering signals in dynamic conditions
RU2460966C1 (en) Method of beam control over rolling missile and beam-controlled rolling missile
RU2583347C1 (en) Method of long-range target capture of zone missile homing head and long missile guidance system
RU2297588C1 (en) Method for guidance of telecontrolled missile with control surfaces deployed after launch
RU2498192C2 (en) Principle of optic beam guidance of missile launching from mobile carrier
RU2401981C2 (en) Method of stabilising angular position of roll-revolving controlled artillery projectile lengthwise axis
RU2627334C1 (en) Autonomous jet projectile control unit
RU2613016C1 (en) Method of missile placing into track initiation area by homing head and device for its implementation
RU2212629C1 (en) Method for formation of control signals of roll-stabilized ammunition, roll-stabilized ammunition
RU2569046C1 (en) Method of combined guidance of small-sized missile with separable propulsion system and guidance system for its implementation
RU2362106C1 (en) Method for guiding missiles
RU2705678C2 (en) Firing method of separate controllable separately-charged projectile rocket and projectile for implementation thereof
RU2694934C1 (en) Rotating self-guided missile
RU2192605C2 (en) Method of guidance of remote-controlled rocket and guidance system for its realization
JPS5828998A (en) Side acceleration control method for missile and corresponding arm device
US3896751A (en) Navigation method
RU2502937C1 (en) Rocket missile control method

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160707